《建筑环境心理学》课件第3讲-空间认知

第3讲空间认知

建筑心理学第3讲空间认知

为了在物质环境中生产和生活，人必须能在环境中定向、定位和寻址，并能在付出行动之前理解环境所包含的意义。心理学家认为，人之所以能够识别和理解环境，关键在于能在记忆中重现环境的形象。为了在物质环境中生产和生活，人必须能在环境中定向、定世界上最早的手绘地图在哪儿发现的？喜欢关注历史学和考古学的朋友应该很容易回答这个问题，值得我们大家骄傲的是，最早的手绘地图来自我们具有五千年文明古国的中国！1973年，湖南长沙马王堆三号汉墓出土了3幅西汉地图，距今已经有2100多年。这幅地图上包含的地理范围，主要是当时诸侯国之一的长沙国的南部。地图中以水系表现得最为充分，它用粗细变化的线条描绘出了流经当地的30多条河流，与现今地图不同的是，此地图的表现形式为上南下北。世界上最早的手绘地图在哪儿发现的？这幅地图上包含的地理范围，1、空间认知

空间认知是有关空间关系的视觉信息的加工过程，由一系列心理变化组成，个人通过此过程获取日常空间环境中有关位置和现象属性的信息，并对其进行编码、储存、回忆和解码。信息包括方向、距离、位置和组织等。空间认知涉及一系列空间问题的解决，如行进中测定位置、察觉街道系统、找路、选择指路信息、定向等。——空间认知过程1、空间认知

——空间认知研究的三个来源城市规划-城市中元素对于市民的影响，记忆，辨识，用于城市设计；地理学-地球表面的自然、经济、人文要素的分布和空间关系；心理学-关心认知个体的差异，如年龄、性别和体验，关注对空间信息的编码、解码方式以及场所的学习过程。

城市空间认知的研究在近几十年已有了较为丰硕的成果，在认知模式的研究、意象影响因素、距离感的研究等方面都已形成了一些经典理论，认知模式是指人类对环境进行认知的原理解释。有两种假设：

一种是根据行为心理学家的“刺激—反应”学说，人在空间中认路与白鼠在迷宫中认路类似，是根据一再的试探与纠正错误（trialanderror）的方法；第二种假设是人们根据一种概括的环境意向的指导认路，这种被称为人们“头脑中的地图”（mentalmap），由地点和路构成的网络基于拓扑关系，即大体的先后、内外、方向、连续与非连续的关系不会变，距离感可能不准确，几何关系也不准确。城市空间认知的研究在近几十年已有了较为丰硕的成果，在认知模式仅根据自己的记忆，画出锦城学院校园简图，20分钟仅根据自己的记忆，画出锦城学院校园简图，20分钟2.1

概念

最早见于美国心理学家T·C·托尔曼所著的《白鼠和人的认知地图》。他认为，认知地图是在过去经验的基础上产生与头脑中的某些类似于现场图的模型。它是一种局部环境的综合表象，不仅包括事件的简单顺序，还包括方向、距离和时间关系等。心理学家认为，人之所以能识别和理解环境，关键在于认知地图的存在，即能在记忆中重现空间环境的形象。曾经感知过的事物在记忆中重现的形象称为意象或表象。具体空间环境的意象称之为认知地图。

2、认知地图

2.1概念2、认知地图2.2

认知地图概念的发展

早期阶段(1930—1950年代)，格式塔心理学派中期阶段(1960—1970年代)，地理学家的加入当代阶段(1980年代至今)，信息加工理论的加入

2.2认知地图概念的发展

（一）早期阶段(1930—1950年代)，格式塔心理学派

T·C·托尔曼小白鼠走迷宫实验T·C·托尔曼小白鼠走迷宫实验

结论：

老鼠不是根据盲目的习惯，也不是依据途径的次序而形成的机械的奔走习惯来行动的，托尔曼认为白鼠走过迷津之后，获得了迷津通路的整体概念，从而托尔曼第一次提出了“认知地图”这个术语。托尔曼最原始的关于“认知地图”的概念是对现场地图在头脑中的模拟，但是托尔曼在后来的研究中把认知地图的概念泛化了，内涵得到了延伸，头脑不仅对空间事物的位置距离可以形成认知地图，而且对抽象的符号也可以形成认知地图，比如对书本上的字、图片也可以形成认知地图，对几个概念的相互关系也可以形成认知地图。结论：

（二）中期阶段(1960—1970年代)，地理学家的加入

地理学者主要从认知地图整体结构、类型、构成要素以及认知地图与实际地图关系回答了认知地图是什么。图安(Than，1975)认为，认知地图就是一个人给朋友指路时，脑子里所呈现的道路格局。阿普兰德(Appleyard，1970)通过研究发现存在顺序型和空间型两种认知地图类型，其中顺序型认知地图以道路导向为主，而空间型认知草图则以区位导向为主。认为随着人们对某区域熟悉程度的增加，随着对区域特征把握得更加深入，认知地图呈顺序型向空间型发展的趋势。

（三）当代阶段(1980年代至今)，信息加工理论的加入

20世纪80年代以来认知地图概念体系经历了由静态向动态转变的过程。心理学家们从信息加工角度重新审视了认知地图本质，提出认知地图实质是认知映射(cognitivemapping)，即一个包括获取、编码、存储、内部操作、解码和使用外部环境信息的动态过程。

2.3最先对城市居民认知地图进行研究的是美国城市规划教授凯文.林奇(KevinLynch)他在1960年出版的《城市的意象》（TheImageoftheCity）一书中，详细介绍了美国三个城市——波士顿、洛杉矾和泽西市市民的认知地图。

推荐书：《城市意象》，华夏出版社2001年，作者凯文.林奇评价：凯文•林奇的城市意象给我们最大的冲击，就是让我们意识到了城市环境对于人类主观感受的巨大影响力。在此之前，规划师关注的仅仅是城市本身和生产效率，而且在以往几十年的逻辑工程式思维模式和专业训练几乎僵化了规划师的头脑。但是凯文•林奇的划时代研究，点化了当时规划师的“理工科脑袋”，让城市设计的研究对象转移到人与城市的微妙关系。推荐书：《城市意象》，华夏出版社2001年，凯文.林奇(KevinLynch)：美国人本主义城市规划理论家

凯文•林奇（1918-1984）曾在耶鲁大学师从一代建筑宗师弗兰克•L•赖特（FrankLloydWright），并最终成为麻省理工（MIT）的规划教授。他花费了5年时间研究人们在穿梭于城市中时，如何对城市空间信息进行解读和组织，从而于1960年出版了他对现代规划最有影响的著作《城市意象》。凯文•林奇先生于1990年被美国规划协会授予“国家规划先驱奖”。

代表著作：1.凯文·林奇，《城市意象》（TheImageoftheCity)，1960

2.凯文·林奇，《城市形态》（GoodCityForm)，1981

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凯文•林奇并不是一个那个年代传统意义上的城市规划师。他了解生活，懂得心理学，重视城市中一切微小而敏感的细节。正是因为城市中的这些小细节都如此重要和复杂，使我们知道：城市规划的完全专业化是不可能的。一个优质城市绝不是通过描画图纸设计出来的，而是经过观察和分析规划出来的。我们的城市规划是要创造一个为人服务的场所，一个另人愉快的空间。缺乏对人的了解又怎么能做到呢？因此，林奇先生告诉我们，城市规划是要感受的。通过对城市和市民亲身的感受，规划师发现城市规划实际需要做的，是深入到城市中解决问题而不是高高在上地“设计”城市。也正是从凯文•林奇的《城市意象》年代开始，美国的规划逐渐开始了一场从自上而下的工程式规划，转到自下而上的社会式规划的大变革。

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林奇早期曾采用两种方法研究市民的认知地图：

(1)画地图草图要求市民根据记忆在没有格子的白纸上画出所在城市的地图草图，并在图上标出城市中的独特要素。

(2)言语描述通过访谈或文字描述让居民说明城市的环境特征、独特要素或体验。（这类方法易受绘图和言语表达能力的影响，为弥补上述缺陷，其他人在后继的研究中还曾采用过展示环境照片、放映幻灯和录像或观看模型等补充方法。）

通过以上方法所收集到的便是市民个人的认知地图。将这些资料进行统计分析，用百分数表承不同要素在所有个人认知地图中的出现率(或称同意率)，并结合相应的图例绘出反映这一统计结果的平面图，使得到公共认知地图，或称“公共意象图”。

意义：公共意象图是许多人对同一环境个人认知地图的交集，反映了某一群体对特定环境的共识，也在一定程度上反映了该环境的特征，被试范围越广，环境特征就越有代表性。

个人的认知地图

公共认知地图统计分析

百分数表示元素出现率

个人的认知地图公共认知地图统计分析百分数表示元素出现率波士顿市民公共意向图波士顿市民公共意向图2.4认知地图的组成要素林奇的研究认为，城市认知地图由五个基本要素组成。他认为市民就是通过这五大景观因素去辨认城市的风貌特征，因此，城市设计不应再是建筑师或城市规划设计师的主观创作，而应是探索每座城市的自然和历史条件及其特色，并加以组织发挥，使每座城市都有自己的特点identity。路径（path）标志（landmark）节点（node）区域（district）边界（edge）2.4认知地图的组成要素（一）路径（path）旅行的通道，如步行道、大街、公路、铁路、水路等连续而带有方向性的交通通道，其他要素沿路径分布。城市中林立的建筑阻挡了人们的视线，人们只能沿道路一边行进一边观察，因此在大多数城市认知地图中，道路常常占主导地位，主干道往往构成城市环境认知的框架。（一）路径（path）（二）标志（landmark）具有明显特征而又充分可见的定向参照物，环境中的标志一定是引人注意的目标和醒目的图形。在没有路径(如沙漠和草原)、路径不明(如山林)或路径混乱(如大城市)的大尺度环境中标志尤其重要——因为无法看到或了解环境全局，只有依靠标志识别环境。

标志可以是日月星辰、自然山川、岛屿、大树，也可以是人工建筑物或构筑物。例如在中东一望无际的荒漠中生活的贝都因人，只好堆石作为识别环境的标记。密林中的探险者常刻树为标记。而在城市环境中，高塔、桥梁、纪念碑、雕塑、造型特殊的建筑、牌楼、喷泉等部可能成为引人注目的标志。有些特殊的标志，如纽约的自由女神象、旧金山的金门桥、北京的天安门、上海的东方明珠塔、巴黎的埃菲尔铁塔、澳大利亚悉尼的歌剧院等，还升华为城市或国家的象征。（二）标志（landmark）中央电视台电视发射塔中央电视台电视发射塔《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（三）节点（node）观察者可进入的具有战略地位的焦点，如交叉路口、道路的起点和终点、广场、车站、码头等行人集散处。道路是一维空间，行人不必操心方向，只管放心朝前走；传统的节点是两维空间，行人在这些地点必须集中注意，清楚地感知周围环境，而后作出行动选择。因此，好的节点应该有方向感强的醒目的标志，当然这些标志也应该是审美的对象，因为这些标志所处的地理位置决定了它们成为众人瞩目的对象。中心对称或四面无明显区别的节点最容易使人迷路，丑陋的节点最容易损害城市的形象。

老北京城就有许多具有重要标志的节点，如东四和东四牌楼、西四和西四牌楼、东单和东单牌楼、西单和西单牌楼等。现代大城市在许多节点处修建复杂的立交桥，形成了多维空间，大大增加了环境的信息量和识别难度，尤其走在立交桥下的行人犹如实验老鼠陷入迷律。（三）节点（node）《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（四）区域（district）具有共同特征的较大的空间范围。这一共同特征在区域内是共性，但相对于这一空间范围之外就成为与众不同的特性，从而使观察者易于把这一空间中的所有要素看做是一个整体。利用格式塔组织原则对要素的空间布局、造型、质感、色彩等特征加以合理组织，都可能形成这种整体感，从而建立起足以引起人们注意的区域的整体同一性。从更大环境的整体来看，区域的同一性又成为特性，起到标志的作用。（四）区域（district）《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（五）边界(edge)不同区域的分界线，包括河岸、路堑、围墙等不可穿越的障碍，也包括树篱、台阶、地面质感等示意性的可穿越的界线。路径有时也起到边界的作用，尤其大都市高速路已成为路两侧区域不可逾越的边界。以上各要素都不是孤立存在的，区域由节点构成，受边沿的限定道路贯穿其间，标志散布在内，他们有规律的穿插。（五）边界(edge)2.4认知地图的性质认知地图是“头脑中的环境”，因此可称之为“心理地图”、“环境意象”。如何形成认知地图，环境心理学家持有两种不同的观点-模拟观点和命题观点。

模拟观点——认知地图是真实环境在记忆中的复制品，它与物质环境大致上一点点相互对应，似乎是一幅贮存在头脑中的环境的图像，因此称之为“心理图像”或环境的“表象”。

命题观点——更加强调通过对信息赋予意义加以贮存。也就是说，客观环境被再现为很多相互联系的概念，每一种概念都会引起许多联想，如颜色、名称、相应的声音、高度等，人们借助于这种命题网从记忆中寻找有关的各种联想，并由所画的草图体现出来。后续研究倾向将两种观点结合2.4认知地图的性质《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知2.5认知地图的特点（一）多维信息的综合再现认知地图具有地理地图的特点，它是多维环境信息的综合再现，既包含具体信息，如街景、建筑造型、广告人流量等；也包含抽象信息，如构成整体意象的单独要素，环境氛围等，它们共同形成“头脑中城市”的结构。明眼人的认知地图以视觉信息为主，同时还包含非视觉方面的意象。盲人主要靠触觉与听觉也能形成清晰的认知地图。

2.5认知地图的特点（二）模糊性和片段性认知地图来源于对环境的感知和体验，带有直觉性和形象性。然而它并非客观环境的照片或测绘图，更不是精确的复制模型，而是经头脑加工过的记忆的产物。不同部分清晰与模糊的程度、各种错误的性质反映出个人在认知地图方面的具体差异。（二）模糊性和片段性（三）个人差异1.当地居民与外来者当地居民对所在城市比较熟悉，在长期往返过程中信息容易简化，外来者反而对新环境更敏感，更容易发现新环境的特征。2.活动区域：居民的城市意象一般呈扇形。扇形区域内比较熟悉，之外则比较陌生，性别、年龄、职业、健康状况都影响个人活动区域的大小。

（三）个人差异3.性别差异总的认知成图能力没有显著差异，只是对环境的理解表现出不同的兴趣，女性更加关心区域和标志；男性更加关心道路和方向；

4.年龄差异：儿童认知地图常以学校和家为中心；年轻人的认知地图包含范围较广；老年人的认知地图常出现旧的已经拆除的要素，意向清晰的范围有缩小的趋势5.人格化地图：

由于个人价值观、兴趣互不相同，对城市中不同要素的注意程度也不同。思维方式也影响个人的认知地图。儿童---玩具店、糖果店、游戏场家庭主妇---杂货店、饰品店例：安排不同行业的人（艺术家、文学家）观察后画出认知地图，结果差异大3.性别差异2.6认知地图的功能

认知地图的不完全表明人们对环境的认知是有选择的，是以对自己生活的意义来取舍和组织信息的，不同人的共性的部分对规划和设计有帮助。2.6认知地图的功能（一）解决空间问题解释自己与环境的关系，确定目标的空间方位、距离，寻找到达目标的路径，是个人适应环境，赖以生存的本领。面对物质环境无法解释，会使人产生难以抗拒的恐惧心理，较清晰完整的认知地图有助于个人了解自己身在何处，准备去向何方，充分利用和选择环境的“提供”满足自己的需要，从而使个人建立起对环境的安全感和控制感。《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（二）接受新环境信息的基础人们在不断认识新环境的过程中，也要时时回头寻找原有的参照点或参照系，否则就会迷失方位，给接受新的环境信息带来困惑。适应环境的过程，就是在原有环境认知基础上逐步扩大认知地图范围的过程。《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（三）交往功能环境的公共意象提供了社会交往所必须的公共符号系统。公共意象越清晰的城市，这种公共符号系统的作用就越突出，市民的公共活动与社会交往就越活跃，活跃的社会生活又进一步提高了市民城市公共意象的清晰度。《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知

2.7个人认知地图的发展

形成认知地图的过程称为“认知成图”。人的认知成图能力主要是在儿童时期形成的，这一能力的形成与儿童的心理发展具有密切的关系。（一）儿童心理发展的四个阶段（研究者：瑞士心理学家皮亚杰）

瑞士心理学家，发生认识论创始人。

皮亚杰生于瑞士的纳沙泰尔，自幼聪慧过人，10岁发表有关鸟类生活论文，有

科学神童之称。自1918年获得博士学位后，皮亚杰于1921年任日内瓦大学卢梭学院实验室主任，1924年起任日内瓦大学教授。先后当选为瑞士心理学会、法语国家心理科学联合会主席，1954年任第14届国际心理科学联合会主席。此外，皮亚杰还长期担任联合国教科文组织领导下的国际教育局局长和联合国教科文组织总干事之职。皮亚杰还是多国著名大学的名誉博士或名誉教授。

让·皮亚杰（Jean

Piaget，1896—1980）2.7个人认知地图的发展瑞士1.感知运动阶段：从出生至2岁，相当于婴儿期。这一阶段是思维的萌芽期，是以后发展的基础。皮亚杰认为这一阶段的心理发展决定着未来心理演进的整个过程。

1.感知运动阶段：从出生至2岁，相当于婴儿期。2.前运算阶段：约2-7岁，相当于学前期。这一阶段又称前逻辑阶段，这时儿童开始以符号作为中介来描述外部世界，表现在儿童的延缓模仿、想象或游戏之中。

2.前运算阶段：约2-7岁，相当于学前期。3.具体运算阶段：约7-12岁，相当于小学阶段。在这个阶段，儿童已有了一般的逻辑结构。3.具体运算阶段：约7-12岁，相当于小学阶段4.形式运算阶段：约12-15岁，相当于初中阶段，由儿童时期进入青少年时期。此时儿童的智慧发展趋于成熟，思维能力已超出事物的具体内容或感知的事物，思维具有更大灵活性。《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知（二）儿童认知成图的四个阶段

环境心理学家西格尔和怀特经过实验观察，儿童在环境中认知能力经过四个连续发展的阶段

首先注意和记住空间标志物

识别和熟悉特定标志物之间的路径

将彼此临近的标志和路径连接成子群

将各种环境要素综合组织为统一的环境整体（二）儿童认知成图的四个阶段（三）儿童三种参照系（随认知成图能力发展依次建立）

1.自我中心定向系统：这一阶段儿童以自身的活动为中心，认知地图中的环境要素彼此分离，环境意象是支离破碎的。

（三）儿童三种参照系（随认知成图能力发展依次建立）

2.固定点定向系统：认知地图围绕环境中熟悉的固定场所发展。

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3.直角坐标参照系：认知地图能反映有机的整体空间环境，能根据坐标网想象出环境的空间透视关系。3.直角坐标参照系：认知地图能反映有机的整体空间环境（四）路线（序列）型和鸟瞰（空间）型认知地图儿童最初只注意一维空间，因此只能掌握路线型认知地图，环境被描述成由某一固定点通往各处的路径。路线型认知地图积累到一定程度，就会产生质的飞跃，上升为鸟瞰型认知地图。路线型意象不断丰富和内化，积累到一定程度，就会上升为鸟瞰型意象。（四）路线（序列）型和鸟瞰（空间）型认知地图《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知3.1

城市意象定义

城市印象人们对城市留有的各种记忆和含义城市意象心理山的形象（表象），探讨城市实质环境在人们心中产生之印象的研究都成为意象研究。

3、城市意象

3.1城市意象定义3、城市意象3.2

为什么研究城市意象

建设好城市，创造出可辨识的城市，提高人们生活的环境质量

城市意象研究依赖于研究人员所发展出的方法（如林奇的方法）

3.2为什么研究城市意象3.3

可辨识的城市

林奇提出的问题是，怎样的城市形式是市民容易记住和辨认的？可辨识性（Legibility）能被识别的城市部分（区域、路径、地标）以及它们所形成的结合紧密的图形林奇的可辨识城市设计原则主要道路的特征和连续性；边界与城市的其它地区有视觉和交通联系的时候容易成为城市的重要特征；独立并与背景建筑有区别是地标建筑的基本要求。

y3.3可辨识的城市《建筑环境心理学》ppt课件第3讲--空间认知

可识别城市的特点之一，具有良好的环境意象，便于人们的定向和寻路；完整的城市意象由场所、空间和相互间的距离组成；了解不同场所的位置，要知道方向和距离；城市意象研究必然涉及空间定向和认知距离。

4、空间定向与寻路

4、空间定向与寻路4.1

定向和寻路的过程

定向古人的定向：罗盘、星辰和标记；方向迷失就会缺乏安